第5章预应力混凝土工程学习辅导(1).doc

第5章预应力混凝土工程学习辅导1什么是预应力混凝土，分类及其主要优点是什么？预应力混凝土是在使用荷载作用前，预先建立内应力的混凝土。其内应力的大小与分布应能抵消或减少使用荷载作用产生的应力，混凝土的内应力即预压应力是通过张拉预应力筋实现的。预应力混凝土按施加预应力的方式分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土；按施加预应力的手段分为机械张拉预应力混凝土和电热张拉预应力混凝土；按预应力筋与混凝土的粘结状态分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土；按施加预应力大小的程度分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土；按施工方法分为预制预应力混凝土和现浇预应力混凝土及组合预应力混凝土。预应力混凝土能有效地利用高强度钢材，提高结构的抗裂度和刚度，减小结构的截面尺寸，节省材料，提高结构的耐久性。但是预应力混凝土增加了施工难度，需要专用的施工设备和机具，操作要求严格，技术高。预应力混凝土适用于大柱网和大跨度结构。2什么是先张法？什么是后张法？先张法是先张拉预应力筋，后浇筑混凝土的预应力混凝土生产方法。这种方法需要专用的生产台座和夹具，以便张拉和临时锚固预应力筋，待混凝土达到设计强度后，放松预应力筋。先张法适用于预制厂生产中小型预应力混凝土构件。预应力是通过预应力筋与混凝土间的粘结力传递给混凝土的。后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土生产方法。这种方法需要预留孔道和专用的锚具，张拉锚固的预应力筋要求进行孔道灌浆。后张法适用于施工现场生产大型预应力混凝土构件与结构。预应力是通过锚具传递给混凝土的。3预应力筋的种类主要有哪几种？预应力筋按性质分为金属预应力筋和非金属预应力筋两类。常用的金属预应力筋可分为钢丝、钢绞线和热处理钢筋三类；非金属预应力筋主要是指纤维增强塑料预应力筋。预应力混凝土工程中一般采用金属预应力筋。4预应力筋的进场检验的内容有哪些？在预应力筋进场时，必须按照现行国家标准抽取试件进行力学性能检验，其质量必须符合有关的标准。（1）检查数量。按进场的批次和产品的抽样检验方案确定；（2）检验方法。检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告；（3）无粘结预应力筋的涂包质量符合无粘结预应力钢绞线标准的规定；（4）预应力筋使用前应进行外观检查，其质量符合下列要求1) 有粘结预应力筋展开后应平顺、不得有弯折、表面不应用裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等；2) 无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝、无明显褶皱；轻微破损应外包防水塑料胶带进行修补，严重损坏的不能使用；3) 预应力筋应全部观察检查。5简述锚具、夹具和连接器的概念锚具在后张法预应力混凝土结构或构件中，为保持预应力拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。夹具在先张法预应力混凝土构件施工时，为保持预应力拉力并将其固定在生产台座上的临时性锚固装置；在后张法预应力混凝土结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置。连接器在预应力混凝土结构或构件中，用于连接预应力筋的装置。6简述锚具、夹具和连接器性能要求（1）在预应力筋强度等级已经确定条件下，预应力筋锚具组装件静载锚固性能试验应同时满足要求ha0.95 和eapu2%。的条件。（2）用于承受静、动荷载的预应力混凝土结构，其预应力筋锚具组装件，除应满足静载锚固性能要求外，尚应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验要求。（3）在抗震结构中，预应力筋锚具组装件还应满足循环次数为50次的周期荷载试验。组装件用钢丝或钢绞线时，试验应力上限应为；用精轧螺纹钢筋时，应力上限应为其屈服强度的90。应力下限均应为相应强度的40（4）锚具尚应满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张拉工艺的要求。锚固多根预应力筋的锚具，除应具有整束张拉的性能外，尚宜具有单根张拉的可能性。（5）夹具的静载性能由预应力筋夹具组装件静载试验测定的夹具效率系数确定，满足的条件。（6） 夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用性能。主要锚固零件宜采取镀膜防锈。（7）永久留在混凝土结构或构件中的预应力筋连接器，应符合锚具的性能要求；用于先张法施工且在张拉后还将放张和拆卸的连接器，应符合夹具的性能要求。7锚具、夹具和连接器是如何选用的预应力筋用锚具、夹具和连接器按锚固方式不同，分为夹片式(单孔和多孔夹片锚具)、支承式(镦头锚具、螺母锚具等)、锥塞式（钢质锥形锚具等）、握裹式(挤压锚具、压花锚具等)等四种。工程设计单位应根据结构要求、产品技术性能和张拉施工方法，按教材表52选用锚具。8电动螺杆张拉机的组成及适用范围。电动螺杆张拉机主要用于长线台座上张拉预应力钢筋或钢丝。它是由张拉螺杆、电动机、变速箱、测力装置、拉力架、承力架和张拉夹具等组成。9穿心式千斤顶的工作原理和适用范围。穿心式千斤顶是双作用千斤顶，由张拉油缸、顶压油缸(张拉活塞)、顶压活塞和回程弹簧组成。这里所讲的双作用指的是既能张拉预应力筋又能锚固预应力筋。适用于张拉以夹片式锚夹具锚固的预应力筋。10试述先张法的施工工艺先张法预应力混凝土构件在台座上生产时，其工艺流程为：11预应力筋的张拉控制应力和张拉力的确定方法。混凝土结构设计规范规定，预应力筋的张拉控制应力按照教材表5-3的确定。预应力筋张拉力的计算，12预应力筋的张拉程序，超张拉的目的。热处理钢筋或钢绞线：采用钢丝采用：热处理钢筋或钢绞线的张拉程序中，超张拉5并持荷2min，主要是目的是为了在高应力状态下加速预应力筋松弛早期发展，以减少应力松弛引起的预应力损失；钢丝超张拉35，是为了弥补由于预应力筋松弛引起的预应力损失。 13先张法混凝土浇筑和养护有哪些具体要求（1）预应力筋张拉完毕后即应浇筑混凝土。混凝土的浇筑应一次完成，不允许留设施工缝。（2）混凝土的用水量和水泥用量必须严格控制，以减少混凝土由于收缩和徐变而引起的预应力损失。（3）预应力混凝土构件浇筑时必须振捣密实(特别是在构件的端部)，以保证预应力筋和混凝土之间的粘结力。（4）预应力混凝土构件混凝土的强度等级一般不低于C30；当采用钢丝、钢铰线、热处理钢筋做预应力筋时，混凝土的强度等级不宜低于C40。（5）采用平卧迭浇法制作预应力混凝土构件时，其下层构件混凝土的强度需达到5 MPa后，方可浇筑上层构件混凝土并应有隔离措施。（6）混凝土可采用自然养护或蒸汽养护。但应注意减少温差引起的预应力损失。为了减少这种温差应力损失，可以采用二次升温养护法。14简述预应力筋的放张的要求和方法预应力筋放张过程是预应力的传递过程，是先张法构件能否获得良好质量的一个重要生产过程。应根据放张要求，确定合理的放张顺序、放张方法及相应的技术措施。（1）放张要求放张预应力筋时，混凝土强度不得低于设计的混凝土强度标准值的75。对于重叠生产的构件，要求最上一层构件的混凝土强度不低于设计强度标准值的75时方可进行预应力筋的放张。（2）放张顺序预应力筋的放张顺序，应符合设计要求。当设计无专门要求时，应符合下列规定：1）对承受轴心预压力的构件(如压杆、桩等)，所有预应力筋应同时放张；2）对承受偏心预压力的构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋再同时放张预压力较大区域的预应力筋；3）当不能按上述规定放张时，应分阶段、对称、相互交错地放张，以防止放张过程中构件发生翘曲、裂纹及预应力筋断裂等现象；4）放张后预应力筋的切断顺序，宜由放张端开始，逐次切向另一端。（3）放张方法对于预应力钢丝混凝土构件，分两种情况放法。配筋不多的预应力钢丝放张采用剪切、割断和熔断的方法自中间向两侧逐根进行，以减少回弹量，利于脱模。配筋较多的预应力钢丝放张采用同时放张的方法，以防止最后的预应力钢丝因应力突然增大而断裂或使构件端部开裂。对于预应力钢筋混凝土构件，放张应缓慢进行。配筋不多的预应力钢筋，可采用逐根加热熔断或借预先设置在钢筋锚固端的楔块等单根放张。配筋较多的预应力钢筋，所有钢筋应同时放张，放张可采用楔块或砂箱等装置进行缓慢